一字排列式電子槍和使用該電子槍的彩色陰極射線管裝置的製作方法
2023-09-14 09:02:35 2
專利名稱:一字排列式電子槍和使用該電子槍的彩色陰極射線管裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一字排列式電子槍和使用該電子槍的彩色陰極射線管(CRT)裝置，更具體來說，涉及應用於電視接收機和計算機顯示器等的彩色陰極射線管裝置，以及用於該裝置的、可以減小螢光體屏周邊的電子束點的大小而使圖像質量良好的一字排列式電子槍。
背景技術：
圖10表示用於電視接收機等的一般彩色陰極射線管裝置的基本結構。如圖10所示，通常，彩色陰極射線管裝置包括由面板(face panel)1，由連接在面板1後方的錐體2形成的真空管(bulb)3，以及內置於錐體2的頸部2a中的電子槍20。在面板1的裡面形成有發出R(紅)、R(綠)、B(藍)光的由點狀或條狀的三色螢光體層構成的螢光體屏5。另外，在真空管3內配置有遮蔽屏6，該遮蔽屏6與螢光體屏5對置，用於限制從電子槍20射出的電子束的到達位置。該遮蔽屏6是對與從電子槍20射出的R(紅)、G(綠)、B(藍)的各色對應的三條電子束8R、8G、8B進行分色(色選別)的電極，具有多個電子束通孔。另外，在錐體2的頸部2a側外面裝載有偏轉磁軛7，該偏轉磁軛7用於將從電子槍20射出的電子束8R、8G、8B沿垂直方向和水平方向偏轉。
在上述這種結構的彩色陰極射線管裝置中，從電子槍20射出的3條電子束8R、8G、8B被偏轉磁軛7產生的水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場沿水平方向和垂直方向偏轉，經遮蔽屏6的電子束通孔，在高頻下水平掃描螢光體屏5，並且在低頻下垂直掃描螢光體屏5，從而在螢光體屏5上顯示彩色圖像。
作為具有上述結構的彩色陰極射線管裝置，是使三個電子束自會聚的、如下的一字排列型的彩色陰極射線管裝置尤其電子槍20為將由在通過同一水平面的中央電子束及一對外側電子束構成的一列配置的三個電子束向螢光體屏5的螢光體層射出的一字排列式電子槍，另一方面，偏轉磁軛7的水平偏轉磁場為枕型、垂直偏轉磁場為桶型的非一致磁場。
作為射出一列配置的三個電子束的電子槍，有各種形式的電子槍，其中之一稱作BPF(Bi-Potential Focus)型。另外，對於形成電子槍20的主透鏡的方式也有各種方式，但是其中之一為稱作電場疊加型主透鏡方式。
圖7表示BPF型、並且使用了電場疊加型主透鏡的電子槍。如圖7所示，本電子槍20包括在水平方向一列配置的三個陰極K；分別加熱三個陰極K的三個加熱器(圖中未示)；從陰極K側向螢光體屏5側(圖7中右側)依次配置的、一體構造的第一柵極G1至第四柵極G4。在這些柵極G1～G4上形成與一列配置的三個陰極K對應的三個電子束通孔、或三條電子束共同通過的一個電子束通孔。
第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的面對的部分形成電場疊加型主透鏡。圖8表示該結構。圖8(a)是從第四柵極G4側看圖7所示的第3-2柵極G3-2的一部分的圖，圖8(b)是從第3-2柵極G3-2側看圖7所示的第四柵極G4的一部分的圖。如圖7、圖8所示，通過使兩個筒狀電極9相對配置，並將板狀的電場校正電極10分別配置在不與筒狀電極9面對的一側而形成該電場疊加型主透鏡。筒狀電極9通常包括筒狀的側壁部11；彎曲側壁部11的端部而形成的、與另一個筒狀電極9相面對的邊緣部12；以及折返部13，與邊緣部12連續地形成，且在側壁部11的內部與側壁部11平行地形成。並且，在兩個筒狀電極9的相面對的一側，由邊緣部12和折返部13形成開口部。在兩個筒狀電極9的相面對的一側形成的開口部的形狀中，最普遍的為如圖8所示的由直線和半圓形成的軌道區域(track field)型的長孔。
在錐體2的頸部2a的外徑大致為29mm、使用形成有三個電子束通孔的電極來形成主透鏡的情況下，由電子束通孔的直徑來表示主透鏡的有效透鏡口徑，一般大致為5.0mn左右。但是，通過採用上述的電場疊加型主透鏡方式，主透鏡的有效透鏡口徑可以為8.0mm左右。
在該電子槍20中，向陰極K施加約170V的電壓，第一柵極G1接地。另外，向第二柵極G2施加大約600V的電壓，向第3-1和第3-2柵極G3-1、G3-2施加大約8kV的電壓。另外，向第4柵極G4施加大約30kV的高壓。並且，通過陰極K和第一與第二柵極G1、G2，構成產生電子束且形成主透鏡的物點的三極部。另外，通過第二柵極G2和第3-1柵極G3-1，形成預聚焦透鏡，該預聚焦透鏡具有預先集中從所述三極部射出的電子束的作用。由第3-2柵極G3-2和第4柵極G4形成的電場疊加型的主透鏡使預先集中的電子束最終聚集在螢光體屏5上，而在螢光體屏5上形成電子束點。另外，在通過偏轉磁軛7將電子束向螢光體屏5的周邊偏轉的情況下，根據其偏轉距離，向第3-2柵極G3-2施加預設定的動態電壓。向第3-2柵極G3-2施加的動態電壓，在電子束的位置處於螢光體屏5中心的情況下最低，在電子束偏轉到螢光體屏5邊角的情況下最高，形成拋物線狀。在將電子束偏轉到螢光體屏5邊角部的情況下，第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的電位差最小，主透鏡的強度(聚焦作用)最弱。同時，由第3-1柵極G3-1和第3-2柵極G3-2形成的4極子透鏡的作用最強。該4極子透鏡是水平方向為聚焦作用、垂直方向為發散作用的靜電透鏡。通過為以上的結構，電子槍20和螢光體屏5之間的距離分開，可通過減弱主透鏡的強度來補償像點變遠的現象，另外，可以得到校正由偏轉磁軛7的枕型水平偏轉磁場和桶型垂直偏轉磁場產生的偏轉像差的4極子透鏡。
專利文獻1
特許第3320103號公報。
但是，為了使彩色陰極射線管裝置的圖像質量良好，要求在減小螢光體屏上的電子束點，並使其點形狀為在整個屏幕中儘可能接近於正圓的均勻形狀。近年來，對於電視接收機用的彩色陰極射線管裝置來說，因高密度象素數字廣播的普及，減小螢光體屏上的電子束點，並且，在畫面整體中其點形狀為儘可能接近於正圓的均勻形狀的特性要求日益提高。
從其反面來說，在內置了射出一列配置的三個電子束的一字排列式電子槍的彩色陰極射線管裝置中，如圖9所示，到達螢光體屏5的電子束點形成越進入螢光體屏5的周邊就越沿橫向(水平方向)伸長的形狀，該現象使彩色陰極射線管裝置的解析度降低，圖像質量變差。該現象是為使一列配置的三個電子束在螢光體屏5上會聚而形成的偏轉磁軛7的非一致磁場而引起的，越進入到螢光體屏5的周邊就越顯著，另外，電子束的電流越增加就越顯著。
近年來，電視接收機用彩色陰極射線管裝置隨著大屏幕化和深度的縮小的發展，有偏轉角擴大的傾向，偏轉磁場的非一致性也提高，螢光體屏周邊的電子束點成為沿橫向(水平方向)伸長的形狀的問題深化。
即，明確了縮小螢光體屏周邊的電子束點的水平方向直徑是使圖像質量提高的有效手段。因此，雖然使主透鏡的有效透鏡口徑擴大是最有效的手段，但是為了使主透鏡的有效透鏡口徑擴大，在採用上述的電場疊加型主透鏡方式的情況下，作為實現主透鏡的有效透鏡口徑的進一步擴大的方法，一般在機械上較大地形成電子槍，因此，需要擴大錐體的頸部外徑。
但是，該方法中，除了需要全新地設計電子槍之外，也需要全新設計偏轉磁軛，需要巨大的成本和時間。另外，因擴大錐體頸部外徑，故偏轉磁軛的消耗功率增大，其結果，監視器組和電視接收機組的消耗功率增大，給消費者帶來不便，不理想。
發明內容
本發明為解決現有技術的上述問題而作出，其目的是提供一種採用了電場疊加型主透鏡方式的一字排列式電子槍、和使用了該電子槍的彩色陰極射線管裝置，該一字排列式電子槍機械上無需較大地形成，即可在螢光體屏的整個面上減小電子束點，得到良好的聚焦特性。
為實現上述目的，本發明的一字排列式電子槍的結構的特徵在於，包括電子束產生部，產生一列配置的三個電子束，該三個電子束由在同一水平面上通過的中央電子束和一對側邊電子束構成；主透鏡，加速·聚焦所述三個電子束；所述主透鏡至少使兩個電極對置地形成；所述至少兩個電極的相面對的部分由具有開口部的一對筒狀電極構成，所述開口部中通過所述中央電子束及一對側邊電子束；所述開口部的開口形狀是在水平方向上長的橫長孔，該橫長孔在水平方向上具有長徑、在垂直方向上具有短徑；當將施加相對低的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設為A，將施加相對高的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設為B時，滿足B＜A的關係。
另外，所述本發明的一字排列式電子槍的結構中，最好滿足0.5＜B/A＜1.0的關係。該情況下，最好滿足0.6＜B/A＜0.8的關係。該情況下，進一步，在施加相對低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的開口端往後的位置，設置板狀的電場校正電極，該電場校正電極具有分別通過所述中央電子束及一對側邊電子束的通孔；當將施加相對低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的開口端，到所述電場校正電極的、與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的表面的長度設為C時，滿足C/A＜0.6的關係。
另外，本發明的彩色陰極射線管裝置，包括真空管，包括在內面具有由多色螢光體層構成的螢光體屏的面板、和連接在所述面板後方的錐體；電子槍，內置於所述錐體的頸部；遮蔽屏，具有用於使從所述電子槍射出的電子束通過的多個電子束通孔，且與所述螢光體屏保持預定距離而配置在所述真空管內的預定位置；偏轉磁軛，安裝在所述錐體的所述頸部側外圍，沿垂直方向及水平方向偏轉從所述電子槍射出的電子束，其特徵在於作為所述電子槍，使用權利要求
1-4中任一項所述的一字排列式電子槍。
發明效果根據本發明，可以擴大主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑，縮小垂直方向的有效透鏡口徑，來縮小在螢光體屏上形成的電子束點，尤其可縮小在螢光體屏周邊的電子束點的水平方向的直徑。結果，可以進行高密度顯示，使電子束點在螢光體屏整體上的均勻性提高，從而可以使顯示圖像的清晰度提高。即，根據本發明，可以提供高圖像質量的彩色陰極射線管裝置。
圖1是表示本發明一實施方式的一字排列式電子槍的剖面圖(圖(a)示出水平方向剖面，圖(b)示出垂直方向剖面)；圖2是表示形成本發明一實施方式的一字排列式電子槍的電場疊加型主透鏡的電極結構的斜視圖(圖(a)是從第4柵極(grid)側看圖1所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側看圖1所示第4柵極的一部分的圖)；圖3是用於說明使用本發明一實施方式的一字排列式電子槍情況下的、螢光體屏上的電子束點形狀的圖；圖4示出當使用了本發明一實施方式的一字排列式電子槍情況下的、將施加相對低的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設為A，施加相對高的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設為B時，B/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑的關係；圖5示出當使用本發明一實施方式的一字排列式電子槍情況下的、將施加相對低的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設為A，施加相對低的電壓的筒狀電極的母線方向長度設為C時，C/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑比值(垂直口徑/水平口徑)的關係；圖6是表示形成本發明一實施方式的一字排列式電子槍的電場疊加型主透鏡的電極的其他結構的斜視圖(圖(a)是從第4柵極側看圖1所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側看第4柵極的一部分的圖)；圖7是表示現有技術中的BPF型、且使用了電場疊加型主透鏡的一字排列式電子槍的水平方向剖面圖；圖8是表示形成現有技術的一字排列式電子槍的電場疊加型主透鏡的電極結構的斜視圖(圖(a)是從第4柵極側看圖7所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側看圖7所示的第4柵極的一部分的圖)；圖9是用於說明使用了現有技術的一字排列式電子槍情況下的螢光體屏上的電子束點形狀的圖；圖10是表示通常的彩色陰極射線管裝置的基本結構的剖面圖。
具體實施方式
下面，利用實施方式，更具體地說明本發明。
由於本實施方式的彩色陰極射線管的基本結構與圖10所示的通常的彩色陰極射線管裝置相同，所以本實施方式中，還參照圖10進行說明。
如圖10所示，本實施方式的彩色陰極射線管裝置具有由玻璃等形成的面板1；連接在面板1的後方，且同樣由玻璃等形成的錐體2構成的真空管3；以及內置於錐體2的頸部2a中的電子槍4。在面板1的內面形成發出R(紅)、G(綠)、B(藍)光的由點狀或帶狀的三色螢光層構成的螢光體屏5。另外，在真空管3內的預定位置，與螢光體屏5保持預定的間隔而配置有遮蔽屏6，該遮蔽屏6限制從電子槍4射出的電子束的到達位置。該遮蔽屏6是對與從電子槍4射出的R(紅)、G(綠)、B(藍)各色對應的三條電子束8R、8G、8B進行選色的電極，具有多個電子束通孔。另外，在錐體2的頸部2a側外圍具有垂直偏轉線圈和水平偏轉線圈，並安裝有偏轉磁軛7，用於沿垂直方向和水平方向偏轉從電子槍4射出的電子束8R、8G、8B。這裡，電子槍4是向螢光體屏5的螢光層射出一列配置的三個電子束的一字排列式電子槍，所述三個電子束由通過同一水平面上的中央電子束及一對側邊電子束構成。
上述結構的彩色陰極射線管裝置中，從電子槍4射出的三條電子束8R、8G、8B被偏轉磁軛7產生的水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場沿水平方向和垂直方向偏轉，經遮蔽屏6的電子束通孔，在高頻下水平掃描螢光體屏5，並且在低頻下垂直掃描螢光體屏5，從而在螢光體屏5上顯示彩色圖像。
圖1(a)表示本發明一實施方式的一字排列式電子槍的水平方向剖面，圖1(b)表示其垂直方向剖面。如圖1(a)、(b)所示，本電子槍4包括三個陰極K，分別加熱三個陰極K的三個加熱器(圖中未示)，從陰極K側向螢光體屏5側(圖1中右側)依次配置沿水平方向一列配置的、一體構造的第1柵極G1至第4柵極G4。該電子槍4通過一對絕緣支撐體(圖中未示)來進行一體固定。
第1和第2柵極G1、G2是板狀電極，在其板面上分別對應於一列配置的三個陰極K，形成有三個電子束通孔。第3-1柵極G3-1是箱狀電極，在其兩端分別對應於一列配置的3個陰極K，形成有3個電子束通孔。第3-2柵極G3-2包括電極，在與第3-1柵極G3-1相對的面上，與一列配置的三個陰極K對應地形成有3個電子束通孔；板狀電場校正電極10，在與第4柵極G4相對的一側形成有3個電子束通孔，該3個電子束通孔用於電場疊加型主透鏡，對應於一列配置的3個陰極K而形成；對3個電子束具有公用的開口的筒狀電極14。第4柵極G4包括電極，在螢光體屏側的面上，對應於一列配置的3個陰極K形成有3個電子束通孔；筒狀電極14，在與第3-2柵極G3-2相對的一側，形成有用於電場疊加型主透鏡的、三個電子束的公用開口；板狀電場校正電極10，對應於一列配置的三個陰極K形成有三個電子束通孔。
圖2表示形成電場疊加型主透鏡的電極結構。圖2(a)是從第4柵極G4側看圖1所示的第3-2柵極G3-2一部分的圖(如後所述，施加了相對低的電壓的電極)，圖2(b)是從第3-2柵極G3-2側看圖1所示的第4柵極G4的一部分的圖(如後所述，施加了相對高的電壓的電極)。如圖1、圖2所示，該電場疊加型主透鏡通過使兩個筒狀電極14對置地配置，並在各個筒狀電極14的不相面對的一側配置板狀電場校正電極10而形成。筒狀電極14包括筒狀的側壁部11；彎曲側壁部11的端部而形成的邊緣部12，該邊緣部12與另一方筒狀電極14相對置；折返部13，與邊緣部12連續地形成，且在側壁部11的內部與側壁部11平行地形成。並且，在兩個筒狀電極14的相面對的一側，由邊緣部12和折返部13形成有開口部。這裡，開口部具有在水平方向上較大、且在垂直方向上較小的開口形狀。即，開口部的開口形狀是由直線和半圓形成的、在水平方向上具有長徑且在垂直方向上具有短徑的軌道區域型的長孔(橫長孔)。
該電子槍4中，向陰極K施加約170V的電壓，向第一柵極G1施加約0V的電壓。另外，向第二柵極G2施加約600V的電壓，向第3-1柵極G3-1施加約8kV的恆定電壓。另外，在通過偏轉磁軛7向螢光體屏5的周邊偏轉電子束的情況下，根據其偏轉距離，向第3-2柵極G3-2施加預先設定的電壓。向第3-2柵極G3-2施加的電壓在電子束的位置位於螢光體屏5中心的情況下最低(約8kV)，在電子束偏轉到螢光體屏5邊角部的情況下最高(8.8kv)，形成拋物線狀。另外，向第4柵極G4施加約30kV的高壓。即，在將電子束偏轉到螢光體屏5邊角部的情況下，第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的電位差最小，主透鏡的強度最弱。
通過陰極K和第一與第二柵極G1、G2，形成使電子束產生且形成相對於主透鏡的物點的三極部。另外，通過第2柵極G2和第3-1柵極G3-1形成預聚焦透鏡，該預聚焦透鏡具有預先集中從所述三極部射出的電子束的作用。由第3-2柵極G3-2和第4柵極G4形成的電場疊加型主透鏡將預先集中的電子束最終聚集在螢光體屏5上，而在螢光體屏5上形成電子束點。
在第3-1柵極G3-1的第3-2柵極G3-2側，形成有用於形成4極子透鏡的垂直方向較長(縱長的)電子束通孔，在第3-2柵極G3-2的第3-1柵極G3-1側，形成有用於形成4極子透鏡的水平方向較長(橫長的)電子束通孔。該4極子透鏡在水平方向具有聚焦作用，在垂直方向具有發散作用。通過構成以上結構，電子槍4和螢光體屏5之間的距離分開，可以通過減弱主透鏡的強度來補償像點變遠的現象，或可以得到校正由偏轉磁軛7的枕型水平偏轉磁場和桶型垂直偏轉磁場所產生的偏轉像差的4極子透鏡。另外，將沿第4柵極G4的筒狀電極14(高壓側)的開口部的垂直方向中心軸的開口直徑B，設定為比沿第3-2柵極G3-2的筒狀電極14(低電壓側)的開口部的垂直方向中心軸的開口直徑A小。即，本實施方式的電子槍4構成為當將施加相對低的電壓的筒狀電極14的開口部的短徑設為A，將施加相對高的筒狀電極14的開口部的短徑設為B時，使得B＜A。
由此，在主透鏡的低電壓側形成的聚焦透鏡部分形成水平方向弱、垂直方向強的聚焦作用。相反，在主透鏡的高電壓側形成的發散透鏡部分形成水平方向弱、垂直方向強的發散作用。這種結構的主透鏡形成水平方向像差小、垂直方向像差增加的狀態。結果，可以形成水平方向的有效透鏡口徑增大、且垂直方向的有效透鏡口徑縮小的主透鏡。並且，通過採用這種主透鏡，如圖3所示，可以縮小在螢光體屏5上得到的電子束點中、螢光體屏5周邊的電子束點的最大的水平方向直徑(水平直徑縮小作用)。另一方面，產生螢光體屏5上得到的電子束點的垂直方向的直徑擴大的現象。該現象中，在螢光體屏5的中央，電子束點沿垂直方向變長(縱長)，因此有一些問題，但是螢光體屏5中央電子束點形成為很小，所以該現象並不嚴重。另一方面，在螢光體屏5的周邊中，電子束點的垂直方向的直徑擴大，通過與上述的水平縮小作用的相乘作用，電子束點更接近於正圓，對形成良好的電子束點帶來影響。並且，在綜合評價螢光體屏5整體的情況下，螢光體屏5整體的點形狀的均勻性提高，可以確認圖像質量提高。
圖4表示求出B/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑的關係的結果。圖4中，實線表示B/A的值和水平方向的有效透鏡口徑的關係，虛線表示B/A的值與垂直方向的有效口徑的關係。如圖4所示，若減小B/A的值，以B/A＝1.0為界，可以看出擴大了水平方向的有效透鏡口徑，縮小了垂直方向的有效透鏡口徑。但是，如圖4所示，B/A的值小於0.5時，水平方向的有效透鏡口徑比初始值小，電子束點的水平方向的直徑變大。因此，通過將B/A的值設定在0.5＜B/A＜1.0的範圍內，可以充分發揮由擴大主透鏡的水平方向有效透鏡口徑帶來的效果。
另外，主透鏡的有效透鏡口徑的放大率和螢光體屏上的電子束點的縮小率在實用範圍中為反比，為了識別出螢光體屏上的電子束點的水平直徑縮小率，需要5％左右的變化。因此，如圖4所示，最好將B/A的值設定在0.6＜B/A＜0.8的範圍內，由此，可以使可識別出螢光體屏上的電子束點的水平直徑縮小率的效果更加明顯。
另外，設B＜A，且通過改變低電壓側(第3-2柵極G3-2側)的筒狀電極14的、從與高電壓側(第4柵極G4側)的筒狀電極14面對的開口端到低電壓側(第3-2柵極G3-2側)的電場校正電極10的、與高電壓側(第4柵極G4側)的筒狀電極14面對的表面的長度，即，低電壓側(第3-2柵極G3-2側)的筒狀電極14的管軸方向的長度C，也可以使主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑和垂直方向的有效透鏡口徑的比值變化。
圖5表示求出C/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑比值(垂直口徑/水平口徑)的關係的結果。圖5中，實線表示C/A的值和中央主透鏡的有效透鏡口徑比值的關係，虛線表示C/A的值和一對側邊主透鏡的有效透鏡口徑比值的關係。另外，這些關係是將B/A的值作為0.7而求出的結果。如圖5所示，可以看出當改變C/A的值時主透鏡的有效透鏡口徑比值的值變化。另外，若變大C/A的值，則可以看出以C/A＝約0.6為界，一字排列的3個電子束通過的中央主透鏡和一對側邊主透鏡的特性差增大了。在陰極射線管特性上，最好一字排列的3個電子束為相同的點形狀，因此，需要各個電子束通過的主透鏡的特性相同。因此，為了擴大主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑，縮小垂直方向的有效透鏡口徑，且使中央主透鏡和一對側邊主透鏡的有效透鏡口徑一致，而得到良好的畫質，最好滿足0.6＜B/A＜0.8且C/A＜0.6的關係。
另外，即使隨著錐體2的頸部2a的外徑變化，電子槍的大小變化，主透鏡的有效透鏡的絕對值也變化，但是由於水平方向的有效透鏡口徑和垂直方向的有效透鏡口徑的比值(垂直口徑/水平口徑)不變化，可以得到相同的效果。
下面，示出用於錐體2的頸部2a的外徑為29mm的彩色陰極射線管裝置的本電子槍的具體尺寸的一例。
本電子槍中，第3-2柵極G3-2(低電壓側)的筒狀電極14的母線方向長度為C＝4.5mm，沿該筒狀電極14的與第4柵極G4面對一側的開口部的水平方向中心軸的開口直徑(長徑)為20.0mm，沿垂直方向中心軸的開口直徑(短徑)A＝9.0mm。另外，沿第4柵極G4(高壓側)的筒狀電極14的開口部的水平方向中心軸的開口直徑(長徑)為20.0mm，沿垂直方向的中心軸的開口直徑(短徑)為B＝6.4mm。通過設定為以上的尺寸，B/A的值為0.7，C/A的值為0.5。並且，通過這種結構實現的主透鏡的有效透鏡口徑中，水平方向的有效透鏡口徑為9.5mm左右，垂直方向的有效透鏡口徑為6.5mm左右。
在以上這樣構成的電子槍中，由陰極K和第一和第二柵極G1、G2構成的三極部產生的電子束在通過由第2柵極G2和第3-1柵極G3-1形成的預聚焦透鏡預先聚焦後，通過由第3-1柵極G3-1和第3-2柵極G3-2形成的4極子透鏡。通過了4極子透鏡的電子束由4極子透鏡接受4極作用，該4極作用用於補償從偏轉磁軛7的偏轉磁場受到的4極作用，併入射到水平方向的有效透鏡口徑擴大、且垂直方向的有效透鏡口徑縮小的本實施方式的主透鏡中。並且，通過了主透鏡的電子束到達螢光體屏5，而形成電子束點。該電子束點與使用了現有的電子槍的情況(參照圖9)相比，形成水平方向上縮小、垂直方向上放大的狀態，在螢光體屏5的中央沿垂直方向稍微變長(縱長)、在螢光體屏5的周邊沿水平方向稍微變長(橫長)。結果，可以在螢光體屏5的整個面上得到均勻性高的點形狀，可以使圖像質量提高。
另外，本實施方式中，雖然例舉分割第3柵極G3而形成4極子透鏡型的電子槍來進行了說明，但是即使是不形成4極子透鏡、不施加與偏轉磁軛7的偏轉磁場同步的動態電壓的方式的電子槍，通過適用本發明，也可發揮與上述相同的作用效果。再有，在本實施方式中，雖然說明了錐體的頸部2a的外徑為29mm的彩色陰極射線管裝置，但是本發明特別是在錐體的頸部2a的外徑不大於32mm的彩色陰極射線管中2均有效。
此外，在本實施方式中，雖然例舉了形成電場疊加型主透鏡的兩個筒狀電極14的相面對的一側的開口部的開口形狀是由直線和半圓形成的、在水平方向上長的軌道區域型的長孔的情況進行了說明，但是開口部的開口形狀並不必然限於這種形狀，也可以是在水平方向上長的橫長孔。另外，雖然開口部由在兩個筒狀電極14的相對側設置的邊緣部12和折返部13形成，但是這些邊緣部12和折返部13並不是本發明所必須的。
圖6表示形成電場疊加型主透鏡的電極的其他結構。圖6(a)是從第4柵極G4側看圖1所示的第3-2柵極G3-2的一部分的圖(施加了相對低的電壓的電極)，圖6(b)是從第3-2柵極G3-2側看圖1所示的第4柵極G4的一部分的圖(施加了相對高的電壓的電極)。如圖6所示，在兩個筒狀電極14的相面對的一側形成的開口部的開口形狀為在垂直方向上具有狹窄部分的陣列型。具有這種形狀的開口部的主透鏡中，通過將沿第4柵極G4的筒狀電極14(高壓側)的開口部的垂直方向中心軸的開口徑B，設定為比沿第3-2柵極G3-2的筒狀電極14(低電壓側)的開口部的垂直方向的中心軸的開口徑A小，可以得到與上述相同的效果。
權利要求
1.一種一字排列式電子槍，包括電子束產生部，產生一列配置的三個電子束，該三個電子束由在同一水平面上通過的中央電子束和一對側邊電子束構成；主透鏡，加速和聚焦所述三個電子束；所述主透鏡至少使兩個電極對置地形成；所述至少兩個電極的相面對的部分由具有開口部的一對筒狀電極構成，所述開口部中通過所述中央電子束及一對側邊電子束；所述開口部的開口形狀是在水平方向上長的橫長孔，該橫長孔在水平方向上具有長徑、在垂直方向上具有短徑；當將施加相對低的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設為A，將施加相對高的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設為B時，滿足0.5＜B/A＜1.0的關係。
2.根據權利要求
1所述的一字排列式電子槍，其特徵在於滿足0.6＜B/A＜0.8的關係。
3.根據權利要求
2所述的一字排列式電子槍，其特徵在於在施加相對低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的開口端往後的位置，設置板狀的電場校正電極，該電場校正電極具有分別通過所述中央電子束及一對側邊電子束的通孔；當將施加相對低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的開口端到所述電場校正電極的、與施加相對高的電壓的所述筒狀電極相面對的表面的長度設為C時，滿足C/A＜0.6的關係。
4.一種彩色陰極射線管裝置，包括真空管，包括在內面具有由多色螢光體層構成的螢光體屏的面板、和連接在所述面板後方的錐體；電子槍，內置於所述錐體的頸部；遮蔽屏，具有用於使從所述電子槍射出的電子束通過的多個電子束通孔，且與所述螢光體屏保持預定距離而配置在所述真空管內的預定位置；偏轉磁軛，安裝在所述錐體的所述頸部側外圍，沿垂直方向及水平方向偏轉從所述電子槍射出的電子束，其特徵在於作為所述電子槍，使用權利要求
1-3中任一項所述的一字排列式電子槍。
專利摘要
本發明提供一種一字排列式電子槍，該一字排列式電子槍機械上無需較大地形成，即可在螢光體屏的整個面上減小電子束點，得到良好的聚焦特性。電場疊加型主透鏡使兩個筒狀電極(14)對置配置，在各個筒狀電極(14)的不相面對的一側配置板狀的電場校正電極(10)而形成。在兩個筒狀電極(14)的相面對的一側，通過邊緣部(12)和折返部(13)形成開口部。開口部的開口形狀由直線和半圓形成，為在水平方向具有長徑，在垂直方向具有短徑的軌道區域型的長孔(橫長孔)。當將施加相對低的電壓的筒狀電極(14)的開口部的短徑設為A，將施加相對高的電壓的筒狀電極(14)的開口部的短徑設為B時，使B＜A。
文檔編號H01J29/50GKCN1316542SQ200510009008
公開日2007年5月16日 申請日期2005年2月16日
發明者上野博文, 武川勉 申請人:松下東芝映象顯示株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),